Spotlight April 2022: Eine neue Risikobewertung von Nanomaterialien beim 3D Druck ist notwendig

Home > Spotlight April 2022: Eine neue Risikobewertung von Nanomaterialien beim 3D Druck ist notwendig

Die Verwendung von Nanomaterialien im 3D Druck hat großes Potential. Aufgrund der Eigenschaften von nanoskaligen Materialien können viele Anforderung im 3D Druck umgesetzt werden. Diese einzigartigen, auf der Größe der Teilchen basierenden Eigenschaften führen jedoch auch dazu, dass neue Risikobewertungen vorgenommen werden müssen. Denn werden die Nanopartikel im Druckprozess oder anschließen aus dem fertigen Produkt freigesetzt, könnten sie eine Gefahr für Menschen und die Umwelt darstellen. Zukünftige Risikoeinschätzungen von Nanomaterialien müssen sich daher nicht nur mit den „nicht-nano“ Eigenschaften der verwendeten Substanzen beschäftigen, sondern auch deren größenbasierenden Eigenschaften bewerten.
Der Übersichtsartikel von Taylor et al. stellt den aktuellen Stand der Technik hinsichtlich der Verwendung bzw. Entstehung von Nanomaterialien im 3D Druck dar. Er geht aber auch auf die aktuellen Sicherheitsvorkehrungen und Bestimmungen ein, die im Umgang mit Nanopartikeln beim 3D Druck in verschiedenen Ländern beachtet werden müssen.
3D Druck wird in vielen Wirtschaftszweigen, unter anderem im Auto- und Flugzeugbau verwendet. Am häufigsten kommen Aluminiumoxid oder Zirkoniumdioxid als Nanomaterialien zum Einsatz. Die größte Gefährdung für den Menschen geht von freigesetzten und anschließend eingeatmeten oder über die Haut aufgenommenen Nanopartikeln aus (siehe auch „Wie werden innovative Materialien bzw. Nanomaterialien aufgenommen?„). Diese sind in Polymeren (z.B. Polyurethane), Metallen (z.B. Aluminiumoxid) oder biologischen Materialien (z.B. Zellulose) eingebettet. Daher werden die Nanomaterialien hauptsächlich eingebettet in diese Trägermaterialien freigesetzt, aber auch eine Entstehung während des Druckprozesses zur Verdampfungsvorgänge ist möglich. Bisher ist es schwierig die Freisetzung von einzelnen Nanopartikeln über den Lebenszyklus nachzuverfolgen.
Zukünftige nanospezifische Verordnungen müssen daher Analysen des Lebenszyklus, das Freisetzungspotential, sowie eine Abschätzung des Gefährdungspotentials für Mensch und Umwelt enthalten. Aufgrund fehlender Daten zu Anzahl und Form der freigesetzten Nanomaterialen (frei oder gebunden) beim 3D Druck bestehen jedoch weiterhin viele Ungewissheiten über das genaue Risiko. Da jedoch das Wissen darüber zunehmen wird, werden in Zukunft auch die Regulationen (z.B. zum Arbeitsschutz) spezifischer sein müssen.
Abschließend weisen die Autoren daraufhin, dass eine frühzeitige Absprache von 3D Drucker Herstellern mit Behörden dazu führen kann, dass zukünftige Verordnungen sowohl dem Sicherheitsgedanken gerecht werden, als auch die praktische Umsetzung ermöglichen.

 

Original Publikation:

Alicia A. Taylor, Elaine L. Freeman, Merel J.C. van der Ploeg, Regulatory developments and their impacts to the nano-industry: A case study for nano-additives in 3D printing. Ecotoxicology and Environmental Safety 2021, 207, 111458.

Spotlight April 2022: Eine neue Risikobewertung von Nanomaterialien beim 3D Druck ist notwendig

Weitere Spotlights


Spotlight Juli 2021: Einstieg in die digitale Materialforschung – jetzt starten

Spotlight Juli 2021: Einstieg in die digitale Materialforschung – jetzt starten

Maschinelles Lernen, Künstliche Intelligenz, Big Data… Kennen Sie diese Begriffe? Es sind nicht nur Buzzwords, denn die Digitalisierung der Wissenschaft ist ein aufstrebendes Gebiet, das ständig wichtiger wird. Deshalb wollen wir Ihnen den Artikel “A Paradigm Change in Material’s Development” von J. Kimmig aus der Gruppe von U. Schubert, Jena vorstellen. In diesem Artikel werden […]

Weiterlesen

Spotlight September 2022: Eine Methodik zur automatischen Bewertung der Datenqualität und -vollständigkeit von Nanomaterialien für die Risikobewertung

Spotlight September 2022: Eine Methodik zur automatischen Bewertung der Datenqualität und -vollständigkeit von Nanomaterialien für die Risikobewertung

Dieses Paper beschreibt eine Methode zur automatischen Bewertung der Qualität und Vollständigkeit von Nanosicherheitsdaten zum Zwecke der Risikobewertung. Schritte zur Entwicklung der Methodik zur Bewertung der Datenvollständigkeit und die Methodik zur Bewertung der Qualität werden dargestellt. Die Methodik ist auf physikalisch-chemische und Gefährdungs-(Meta-)Daten zugeschnitten, kann aber mit geeigneten Kriterien auch zur Unterstützung der Modellierung oder […]

Weiterlesen

Spotlight September 2021: Holz, der Rohstoff der Zukunft?

Spotlight September 2021: Holz, der Rohstoff der Zukunft?

Eine der größten Herausforderungen der Menschheit ist es, unter den gegebenen Umständen von Klimaerwärmung, Bevölkerungswachstum und wachsender Vermüllung, sauberes Trinkwasser zu produzieren. Im September möchten wir Ihnen deshalb einen Übersichtsartikel vorstellen, der einen Lösungsansatz in der Verwendung von nanoskaligem Holz sieht. In dem in der Zeitschrift „Advanced Materials“ erschienenen Review „Advanced Nanowood Materials for the […]

Weiterlesen

Spotlight August 2021: Auf dem Weg zu FAIR-Daten für die Nanosicherheit

Spotlight August 2021: Auf dem Weg zu FAIR-Daten für die Nanosicherheit

Im August möchten wir ein Paper zum Thema FAIR data vorstellen. Das im Juni 2021 in Nature Nanotechnology veröffentlichte Paper fasst die Herausforderungen zusammen und gibt Empfehlungen für die effiziente Wiederverwendung von Nanosicherheitsdaten im Einklang mit den kürzlich aufgestellten FAIR-Leitprinzipien (findable, accessible, interoperable and reusable). Der Artikel fasst das Know-how über die Erfassung, Auffüllung und […]

Weiterlesen

Skip to content